鄱阳湖枯水期沉积物磷释放特征及对水位变化响应

通过研究鄱阳湖枯水期不同高程沉积物磷释放热力学和动力学特征,试图建立沉积物磷释放与水位间响应关系,进一步揭示由于江湖关系变化导致的水位下降对鄱阳湖沉积物磷释放风险影响.结果表明:(1)鄱阳湖沉积物高程越高,即出露时间越长,中部和"五河"尾闾区沉积物EC0、DTP、DOP和SRP最大释放量及初始释放速率(0~5 min释放速率)越大,而北部湖区因采砂活动等影响,变化不明显.(2)鄱阳湖水位的持续下降引起的沉积物出露时间延长和出露面积增加,导致全湖沉积物DTP、DOP和SRP最大释放量分别增加了91、81和34 t,虽然该增加量对全湖磷负荷贡献较小(占外源P输入负荷的4.1%、3.7%和1.5%),但"五河"尾闾区沉积物磷释放增加强度为全湖平均值的3倍,意味着随江湖关系的持续变化,来年丰水期鄱阳湖沉积物磷将会集中释放,尤其是"五河"尾闾区等重点敏感区域,其沉积物磷释放量的增加将进一步加大鄱阳湖局部湖区水质下降风险.     

鄱阳湖富营养化时空变化特征及其与水位的关系

为了研究鄱阳湖水体的富营养化状态与水位变化的响应关系,基于2009-2016年鄱阳湖15个长期监测点的调查数据,采用TLI（综合营养状态指数）法评价了鄱阳湖水体的富营养化状态,并应用主成分分析（PCA）探讨了鄱阳湖富营养化状态的时空变化特征及其与水位的关系.结果表明:①从年内变化来看,鄱阳湖除冬季（1月）处于轻度富营养化状态,其余3个季节均处于中营养状态,其中,夏季（7月）富营养化程度最低是由于其水位较高、换水周期快所致,冬季处于轻度富营养化是由于水位降低导致的营养盐浓度升高以及湖泊沉淀物的再悬浮和营养盐的释放;从年际变化来看,除2011年、2012年及2014年鄱阳湖处于轻度富营养化状态外,其余年份均处于中营养状态.②从空间上来看,鄱阳湖湖区整体处于中营养状态,空间差异不大,湖区中部东侧富营养化程度最高.③在年内季节变化上富营养化程度与水位呈负相关,富营养化的空间分布特征与水位关系较小.研究显示,鄱阳湖整体富营养化程度不高,但有向富营养化湖泊发展的趋势,建议通过控制湖区污染源来减轻其富营养化程度.      

水位对鄱阳湖湿地越冬候鸟生境景观格局的影响研究

鄱阳湖湿地是国际重要湿地之一,是世界上最富有生物多样性的生态系统之一,也是东亚地区最大的水禽越冬地。论文根据多年越冬候鸟野外调查资料,在分析主要越冬候鸟习性和生境偏好的基础上,通过对具有不同水位的鄱阳湖湿地卫星遥感影像进行生境类型分类,利用景观指数定量分析不同水位下鄱阳湖湿地越冬候鸟的生境类型和空间分布结构,得到以下结论：①鄱阳湖主要越冬候鸟以退水后形成的浅碟形子湖范围内的浅水、草滩和软泥为主要取食、休憩和栖息场所;②水位是影响鄱阳湖湿地越冬候鸟生境的主要因素,随水位的增加,越冬候鸟生境范围萎缩,同时越冬候鸟生境的组成结构也不同;③随水位的增加,越冬候鸟生境景观的破碎度增加,连通性和多样性降低,因此,秋冬季维持较高水位不利于越冬候鸟的保护。     

鄱阳湖草滩湿地植物群落响应水位变化的周年动态特征分析

水位变化影响湿地水生植物群落的初级生产力、物种多样性及群落结构. 鄱阳湖作为我国最大的吞吐型、季节性浅水通江湖,其水位季节性变化显著. 通过对2009—2010年鄱阳湖3个水情期(丰水期、平水期、枯水期)的湖泊生态学调查,分析水位波动对鄱阳湖植物群落及植物的影响特征. 结果表明:丰水期鄱阳湖高水位导致草滩湿地植被被完全淹没,潜水型湿生植物受高水位胁迫,多采取休眠或耐受的生存策略度过不利时期. 该时期沉水和浮叶植物占优势,优势种为竹叶眼子菜、微齿眼子菜、苦草、轮叶黑藻、金鱼藻和荇菜.2009年枯水期鄱阳湖低水位创历史新低且提前近1个月到来,湖洲滩地的湿生植被也提前近1个月萌发,洲滩以虉草、灰化苔草、蒌蒿、水蓼、千金子和蓼子草占优势,中高位草滩以中生-湿生植物类群占优势. 平水期鄱阳湖洲滩部分被淹没,形成较明显水位梯度,优势湿生植物苔草属植物和虉草的地上部分生物量在水位梯度上变化显著.      

鄱阳湖沉积物有机磷形态及对水位变化响应

选取鄱阳湖枯水期不同高程出露表层沉积物,通过研究有机磷含量及形态差异,试图揭示江湖关系变化引起的水位下降对鄱阳湖沉积物有机磷潜在释放风险的影响.结果表明:1鄱阳湖枯水期表层沉积物有机磷含量(115.2~448.3 mg·kg-1)占总磷的19.3%~45.1%,有机磷含量空间分布呈"五河"入湖尾闾区高于湖心区和北部湖区.2鄱阳湖表层沉积物各形态有机磷含量大小顺序为:残渣态有机磷盐酸提取有机磷胡敏酸有机磷碳酸氢钠提取有机磷富里酸有机磷.3水位下降引起的沉积物出露时间延长是引起鄱阳湖不同高程沉积物有机磷形态变化的重要原因.沉积物出露时间越长,碳酸氢钠提取有机磷、盐酸提取有机磷与富里酸有机磷的含量越低,而胡敏酸有机磷和残渣态有机磷含量越高.同时,水位下降引起的沉积物出露时间延长致使活性有机磷和中活性有机磷占总有机磷比例下降,而非活性有机磷占总有机磷比例增加,反映了沉积物出露时间延长可能会促进有机磷形态由活性向非活性转化,在一定程度上能够降低沉积物有机磷的潜在性风险.     

三峡工程对库区鸟类资源的影响评价

经1984—1986年的研究,在掌握三峡库区鸟类资源现状及特点的基础上对国内已建水库鸟类的变动情况进行考察,了解影响鸟类的各种因素,研究这些生态因子对鸟类群落的影响,采用统计学方法量化三峡工程对鸟类资源的影响程度,作出定性、定量的预断评价。 研究结果表明,兴建三峡水库必将引起适应原有生态环境的鸟类群落在组成、生态分布等方面的变化,一方面使珍稀鸟类、经济鸟类受到破坏,使已趋贫乏的森林鸟类更加贫乏;另一方面水禽资源将会增长。但总的影响是弊大于利。建坝150m和180m对不同群落的影响各异。高坝对森林和农田鸟类不利影响值均大于低坝30％;对水域鸟类的有利影响值,高坝为低坝的两倍。     

鄱阳湖天然湖面遥感监测及其与水位关系研究

以1989—2010年鄱阳湖100期(景)Landsat TM/ETM+影像为数据源,对比分析了水体指数法和谱间关系法两种主要的水体提取方法,利用水体指数法提取了天然湖体水面面积,揭示了不同水位下鄱阳湖天然湖体水面的空间扩展过程与特征,建立了汛期与非汛期水面-水位关系模型并确定了相应代表性水位站。结果表明:①在鄱阳湖,水体指数法水体提取精度优于谱间关系法;②受地形影响,不同水位条件下鄱阳湖天然水面的空间扩展特征大致呈"菱形"沿湖岸以顺时针方向(即:北→东→南→西→北)推进;③水位为6~15 m时,鄱阳湖天然湖体水面随水位变化呈线性变化,水面变化显著;而在水位介于15~22 m时,天然湖体水面随水位变化则呈对数变化。基于水面-水位关系模型,确定汛期代表性水位站为星子站、都昌站与吴城站;而非汛期代表性水位站为棠荫站。     

三峡工程的运行对洞庭湖水环境容量的影响

以COD、TN、TP为例,讨论了三峡工程运行前后洞庭湖水环境容量的变化,并对其产生原因进行了分析,结果表明,三峡工程的运行增加了洞庭湖枯水期的水环境容量,而在丰水期有小范围的降低。总体来看,在全年的大部分月份中三峡工程的运行在一定程度上提高了洞庭湖的水环境容量,对洞庭湖水体状况的改善起到了积极的促进作用     

江湖关系变化及其对鄱阳湖水环境影响研究——代“江湖关系变化及其对鄱阳湖水环境影响研究”专栏序言

近年来,江湖关系变化成为影响鄱阳湖水环境的重要因素之一.立足于近年来鄱阳湖与长江江湖关系变化,试图通过鄱阳湖发展演变及江湖关系变化影响因素,以及江湖关系变化对鄱阳湖入湖污染负荷、水质、沉积物和藻类水华影响等方面,深入揭示江湖关系变化对鄱阳湖水环境影响机理.其中,从N、P生物地球化学循环的角度切入,研究揭示江湖关系变化对水体和沉积物N、P等生源要素的产生、输移、转化与降解过程以及赋存形态与时空分布等的影响机理;利用水质-水动力耦合模型量化江湖关系改变对鄱阳湖水动力及水质的影响;应用SWAT模型以及GIS技术,定量估算了江湖关系变化对鄱阳湖入湖营养盐负荷及其典型湿地植被景观格局时空变化的影响;利用现场观测和室内模拟试验研究预测了江湖关系变化对鄱阳湖藻类水华风险的影响,并讨论分析了其影响的重点区域和时段.     

鄱阳湖水环境重金属污染研究

本文报导了鄱阳湖水环境方面的最新考察成果,对鄱阳湖水体的突出问题——重金属污染进行宏观研究,提出了防治的战略措施。     

三峡库区长江水位变化条件下滑坡稳定性二元指标体系研究

安全系数是边坡稳定性评价中的常用方法,在长期的工程实践中积累了丰富的经验,其最大的缺点是不能考虑边坡岩土体中实际存在的不确定性。可靠性理论可有效地考虑边坡系统内实际存在的不确定性和相关性,但是缺乏丰富的工程实践经验,因此,将工程实践经验丰富的安全系数与先进的可靠性理论相结合,建立安全系数与可靠性相耦合的二元评价体系具有重要的理论意义和应用价值。以巴东县东壤口镇宋家屋场滑坡为实例,计算了长江水位从135 m至175 m变化过程中的平均安全系数(最大可能安全系数)和相应的可靠性。将最大可能安全系数与边坡可靠性相乘,对最大可能安全系数进行折减,得到边坡可靠的安全系数。设折减后安全系数的临界值为1．05,由此计算出不同最大可能安全系数的临界变异系数和临界破坏概率。根据不同的最大可能安全系数及它的临界破坏概率,绘制出边坡稳定性分区图。用均值安全系数和可靠性二元指标对宋家屋场滑坡的稳定性进行了评价,结果是可靠的安全系数为1．068,略大于临界值,处于基本稳定状态。文中论述了边坡稳定性二元指标体系的建立方法。     

三峡库区潜在水环境风险源识别与分级评价方法研究

提出了区域潜在重大水环境风险源的识别方法,依据污染源所属行业性质、企业规模、污染危害程度、距离长江干流(或支流)的远近等判别因子,建立了区域潜在水环境风险源分级评价方法及其判别矩阵,对三峡库区的潜在水环境风险源进行了分级评价,评价结果表明Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级重大潜在风险源分别有30家、60家和98家,主要分布于长江干支流城区江段,空间分布不均衡,其中I级重大潜在水环境污染风险源主要分布于重庆的渝北区、长寿区和涪陵区。     

铜在沉积物各相中分配的实验模拟与数值模拟研究——以鄱阳湖为例

实测表明,在鄱阳湖沉积物各地球化学相中,铜主要赋存于有机相和水合铁锰氧化物相中。沉积物中各地球化学相的含量是金属离子在沉积物中分布的控制因子之一。 本研究通过模拟沉积物对Cu~(2+)的吸附实验求得了一定条件(pH、T℃)下模拟沉积物各相的条件平衡常数,并应用S.M.Oakley、Davies-Colley等所提出的经简化的分配模型,预测了铜在沉积物各地球化学相中的分配,所得结果与实测结果吻合。     

三峡大坝对重庆城区水环境的影响及对策

本文在假定城区排污量维持1990年水平的条件下,用计算机模拟了三峡大坝建成后重庆城区长江、嘉陵江岸边污染带增宽的情况。同时,借助水质模型模拟的2000年时城区的水质状况和城区两个控制断面上的多年监测浓度值,用灰色理论预测了三峡水库形成后重庆城区的实际岸边污染带宽度和九种污染物的断面平均浓度。最后,提出一套最佳的对策方案及投资估算。     

鄱阳湖自然资源及其特征

本文简述了鄱阳湖土地、水、气候和生物资源现状,分析了它们的特征。鄱阳湖是中国最大的淡水湖泊,但洪、枯水期湖水面积变化很大,枯水期由众多的子湖泊组成。它是一个过水性湖泊,年均迳流量高达1457×10⁸m³,然而年际和月际变化很大,对长江水量调蓄作用不大,也不适时。总体水质良好,但已受到污染。鄱阳湖是本地区的日照时数、水体蒸发量和风能高值区,是气温调节器。鄱阳湖生物资源丰富,形成了完整的水域生态系统和水陆交替的湖滩草洲生态系统。     

千将坪滑坡特征信息遥感提取及滑坡成因机理分析

2003年7月13日,三峡库区湖北省秭归县沙镇溪镇千将坪村发生特大型滑坡灾害后,利用遥感图像信息提取技术,结合滑坡前后的高分辨率的遥感数据、地形图资料和野外所测的GPS控制点,制作出研究区滑坡前后的数字高程模型(DEM),在获取滑坡前后高分辨率卫星数据的基本上,采用合理的图像处理技术,获得了滑坡前后正射影像图。采用人机交互解译滑坡,详细地对比解译滑坡前后的图像,分别对滑体的滑动方向、距离和堆积体面积进行了定量计算,估算出其体积约为1 518万m3,在对比千将坪滑坡附近地区多年降雨和三峡库区一期蓄水的基础上,综合地质学、灾害学原理和地理空间信息技术等科学分析了滑坡的成因机理,认为千将坪“7.13”滑坡为古滑坡的复活,三峡库区蓄水和降雨综合作用是促使滑坡复活的主要诱发因素。     

我国淡水湖泊资源开发探讨——以东平湖为例

本文阐述了我国淡水湖泊具有调节河川径流、发电、灌溉、航运等功能。并以东平湖为例,系统论述了它们的资源特征(自然环境、理化特征、鱼类生境、旅游环境),及其利用开发现状,并分级分析了它们各自的生态环境、生态系统特点。指出了我国淡水湖泊存在的主要问题:入湖水源不足,工业废污水的污染,水工建筑物阻隔河湖通道,滞洪淤积等,导致了水域生态环境恶化,溯河入湖物种绝灭,湖体湮废等。最后提出了设计湖体水生资源得以开发的流域水资源调节控制规划;加强流域水土保持;有计划地进行湖底清淤;疏竣河湖接口通道,添建鱼道;编制利于水生动、植物生境的水利工程运营方案,设计高效静水资源开发方案等整治对策。     

南昌市雨水和湖水硫同位素特征的研究

为探讨南昌市酸雨的硫源,研究了2006年南昌市区雨水、湖水的pH值、硫酸根离子浓度和硫同位素组成,并对市区用煤的δ34S值进行了测定。结果表明,雨水硫同位素组成的变化范围在-3.5‰~5.5‰之间,且具有夏季轻,冬、春季重的特点。湖泊水、赣江水的δ34S值变化范围在4.3‰~10.3‰之间。2006年南昌市酸雨污染较严重,冬春季时雨水的酸度较大。雨水中硫的来源是由生物成因硫、人为成因硫和海源硫综合贡献的,夏季生物硫贡献比重大,冬春季人为硫是主要贡献者,海源硫贡献可能很小。     

湖泊水位变化对挺水植物影响分析:以洪泽湖为例

湖泊水位波动的幅度、频率、持续时长、规律性等是影响湖泊水生植被状况、水资源调配的关键因素。以往研究主要通过选取部分水位变化指标来识别主要的生态影响。而要维持湖泊生态健康进行合理水位调控,需要综合水位变化的多指标,从整体上分析湖泊植物对湖泊水位变化的响应特征。以洪泽湖为例,基于IHA/RVA法,重点分析了南水北调东线一期工程后洪泽湖水位变化对挺水植物的影响。结果表明:南水北调东线一期工程后洪泽湖3,5,7,9月月平均水位以及最小30 d平均水位等指标发生较大改变,对挺水植物面积的影响是最显著的,其他IHA指标改变度小,影响不明显。3月平均水位超过13.4 m,挺水植物萌发抑制明显;当5月平均水位在13.1 m,7月平均水位在12.7 m时,挺水植物面积显著增加;9月平均水位高于13.4 m,挺水植物面积大幅减少。当最小30 d平均水位<12.0 m时,挺水植物面积平均减少14.32 km2。为满足洪泽湖挺水植物生长和繁殖需求,确定3,5,7,9月适宜生态水位为13.20,13.10,12.70,12.85 m。